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Dissertação

Modelling of heat transfer in a combustion chamber and multiphase flow in a pilot-scale CFB EVALUATED

Detalhes: Os processos de fluidização têm suscitado interesse crescente. Isto é devido principalmente à elevada taxa de transferência de calor e de mistura do material sólido. No caso da construção de novas unidades ou do melhoramento de unidades em operação, é necessário um extenso trabalho de engenharia. Para obviar à necessidade de realizar ensaios experimentais na unidade ou em laboratório, podem ser usadas técnicas numéricas. As caldeiras industriais, onde a tecnologia de fluidização é utilizada, têm elevada eficiência, reduzindo as emissões de substâncias nocivas, como o SOx e o NOx. No entanto, a aplicação de técnicas numéricas para prever o fenómeno complexo do transporte de partículas sólidas num meio denso não é uma tarefa trivial e requer tratamento e atenção especiais. Esta situação é causada principalmente pela mistura intensa, pela interação entre as partículas e pelo forte acoplamento entre as fases. A modelação de escoamentos multifásicos pode ser feita usando métodos de Euler-Euler, métodos híbridos de Euler-Lagrange, bem como o Método dos Elementos Discretos (DEM). As técnicas DEM levam em consideração as colisões entre partículas aplicando o modelo de colisão direta. Ao contrário da técnica de Euler-Euler, o DEM ainda não foi bem testado para processos de fluidização, principalmente devido a custos. Neste trabalho, testou-se o potencial do uso do DEM para modelar a combustão e a transferência de calor em leito fluidizado. Além disso, é feita uma comparação entre os dados experimentais em unidades de leito fluidizado circulante à escala piloto e resultados computacionais usando as abordagens Euler-Lagrange e DEM.
Keywords: Mecânica dos Fluidos Computacional, Método dos Elementos Discretos, Leito Fluidizado, Combustão, Transmissão de Calor

Discussão: setembro 17, 2019, 4:0